Embed Size (px)
DESCRIPTION
FotocelijeFotoćelijeSolarne pločeSolarne elektraneSolarna elektranaSolarni kolektorProračun solarne elektrane
Citation preview
ДИПЛОМСКИ РАД
Руководилац рада : Кандидат : Др Владица Мијаиловић Марко Младеновић 555 / 2009
Чачак , новембар 2011
РЕПУБЛИКА СРБИЈА
УНИВЕРЗИТЕТ У КРАГУЈЕВЦУ
ТЕХНИЧКИ ФАКУЛТЕТ У ЧАЧКУ
ДИПЛОМСКИ РАД
ФОТОНАПОНСКИ СИСТЕМИ И СОЛАРНИ КОЛЕКТОРИ
Руководилац рада : Студент : Др Владица Мијаиловић Марко Младеновић 555 / 2009
Чачак , новембар 2011
РЕПУБЛИКА СРБИЈА
УНИВЕРЗИТЕТ У КРАГУЈЕВЦУ
ТЕХНИЧКИ ФАКУЛТЕТ У ЧАЧКУ
редни број идентификациони број тип записа штампани материјал врста рада дипломски рад аутор Марко Младеновић ментор проф. др Владица Мијаиловић наслов рада ФОТОНАПОНСКИ СИСТЕМИ И СОЛАРНИ
КОЛЕКТОРИ година 2011 научна установа Технички Факултет у Чачку место и адреса Чачак , Светог Саве 65 научна област техничке науке научна дисциплина електроенергетика извод из рада 1. опис фотонапонских система и колектора
2. предлог пројекта 3. анализа економске исплативости
/ -3
/
___________________________________________ : __________ , : ________________________________________________________ , : ________________________________________________________________ , / : ________________________________ _________________________________________________________________________ : _______________________________________________________________ : _________________________________________________________ :
1. ______________________________________________ , 2. ______________________________________________, 3. ______________________________________________,
_____________ . _____ , ________ , ______ . ,
, : _______________ ( _________ ). : : __________________________ 1.__________________________, 2.__________________________, . 3. __________________________,
1
1. ........................................................................................................................................................ 2
2. ............................................................ 4
3. ................................................................................................................. 6
3.1 ........................................................................................................ 6
3.2 ....................................................................................... 7
3.3 ................................................................................................... 10
3.4 ( , ) ........................................ 12
4. ............................................................................................. 16
4.1 ............................................................................................... 16
4.2 ( ) ...................................................................... 17
4.3 ............................................................................................................................ 18
4.4 CdTeS ........................................................................................................................................ 18
4.5 GaAs .......................................................................................................................................... 18
5. . .............................. 19
5.2 ........................................................................................... 19
5.2 ..................................................................................................................... 21
6. ....................................................................... 24
6.1 ..................................................................................................................................... 24
6.2 ................................................................ 25
7. ............................................................ 26
7.1 ................................................. 26
7.2 ...................................................................................................................................... 28
7.2.1 .................................................................................................. 29
7.3 O ................................................................................................................................ 29
7.4 ................................................................................................................... 29
7.5 ........................................................................................................................ 30
7.6 ............................................................................................................. 31
7.7 ................................................................................ 31
8. ..................................................................................................................... 34
8.1 ..................................................................................................................................... 34
8.2 ...................................................................................................... 35
9. ........................................................................................................................................... 37
10. ................................................................................................................................... 37
2
1.
. , , ,
. . ,
16. .
1839, 1 . ( ) ,
. , . ,
, .
2 (1873) , ,
, .
3 , 1887. .
, , UV .
nnalen der Physik. Kao ,
– . , ,
.
4. - , ,
, , , U, .
( ), , , , .
. ( . ), :
1 Alexandre Becquerel (1820-1891) 2 Whillooghby Smith (1828-1891) 3 Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894)4 Alexandr Stoletov (1839-1896)
3
1. UV ; 2. (1897.
5 , , 1903. );
3. .
6 1905, 1921. .
, ,
, , , (1954). (Bell Labs)
(silicon photovoltaic cell).
, , ,
.
5 Joseph Thomson (1856 1940)6 Albert Einstein (1879 1955)
6
3.
.
. photovoltaic volt – ,
.
, ?
.
3.1
5. 6.
, , 5, .
, .
, , 6. 6
( ) . ,
. , .
, , . .
, .
, , . ?
, ,
, ,
..........
G
7
. , , . .
7 1902. ( 1905. ) :
1. ;
2.
. , :
(3.1)
. . , ,
. , ,
. ,
. , 10 , 54
.
3.2 1905.
. : „ , .
.“. . ,
. . .
. . ,
, . ,
7 Lénárd Fülöp Eduárd Antal (1862-1947)
8
. :
1 = +
(3.2)
a . . .
– , .
, – , , .
U ,
(1.2) E0 :
(3.3) O ,
. ,
. – ,
. , . ,
. ,
. . ,
. .
, , .
, . .
.
9
. , .
,
, .
.
. , ,
.
, .
. ,
, . , ,
. , , .
, - . - , . 7 . , , .
. ,
, . . e Si-c
, , .
..........
G
7.
12
100 % :
- 3% - 23% ,
, - 32% , ( ) - 8,5% - 0,5% , - =13% .
(1 W/m2 25 C)
3 [ ] 0,5 [V], 1,5-1,7 [Wp] .
3.4 ( , )
, . ,
, .
, , . ,
, . .
- .
, , – :
(3.4)
– ; – ; – . 1.4 :
(3.5)
– ; – ; – . je
. 1.5 . :
(3.6)
14
36 4 , 0,5 1m2.
, . ,
, 13.
, ; .
. , .
.
. ,
. 10 .
, , . ,
, . :
,
, .
14. , :
14.
10 By-pass diode
15
- , - - -
- ( , .) - ,
, .
.
16
4.
4.1
, :
- , - . 11
( . ), 13 – 20 cm 200 cm . , 200 – 250 μm,
, .
14 17 %, .
3,5 – 4 €/W. (
15).
15. 16.
- ( 16),
.
11 , ,
18
. :
CdTeS ( – ) GaAs ( – ) CIS, CIGS, CIGSS ( , )
4.3
(a – Si ) ( . ) ,
. . „ “ .
. , 5 6 %.
4.4 CdTeS
CdTeS (CdTe) (CdS) - . , 10 11 %.
, . 1,5 2,2 €/W.
4.5 GaAs
GaAs , 25 – 30 %.
- .
20
, , 10%.
, , . ,
:
(5.1) –
, – ( , , ).
, 0,75 – 0,85. ,
– , – , S –
. SCHOTT
, 180 W. : TA 2
SCHOTT PERFORM™ MONO
180 W 44,8 V
36,2 V
4,97 A 5,4 A m 1,62 0,81
: 1000W/m2, T=25 C
130 W 39,3 V 32,9 V
3,95 A 4,3 A m 1,62 0,81
: 800W/m2, T=20 C ,
, :
3
-0,44
-0,33
+0,03 ,
, (5.1) :
(5.2)
21
5.2
90 . ,
. 23,5 ( ) . ,
90 , 20/21 22/23 .
, (
) , :
(5.3)
– , – .
,
. , , .
, , , , :
(5.4)
– , 1. 1. , 28 . ,
, .
, - -
. - ,
45 ( - 20km ),
, - :
21.
23
(5.5)
: – (
) ; – .
23 24
, ,
. 7%.
, , 24, , .
24
6.
, : .
, .
, . .
,
.
, :
= – (6.1)
: – , (
) ; – ; –
.
(6.1) .
, . , .
6.1
, – , – , – - ,
. , , :
(6.2)
– = – , – , – , .
:
25
(6.3)
: – , – ( ). ,
, . , .
6.2
, . 25
. :
- ( -
) ; - , ,
100% .
, ,
. 1 2 % ( )
. (
).
26
7.
, .
. ,
. , ,
, . , , .
, ,
.
, NiCd 100 Ah 170€, 100 W.
7.1
, . , .
25. Photovoltaic GIS
: RET SCREEN12, PVWATTS13 , , ,
12 http://www.retscreen.net13 http://rredc.nrel.gov/solar/calculators/PVWATTS/version1
27
Photovoltaic Geographical Information System14. PVWATTS ( ), .
25 PVGIS, : T 4
PV tehnology - crystalline silicon - CIS - CdTe
crystalline silicon
Installed peak power [W] 3 Estimated system losses
[%] 0 – 100 12
Mounting position - Free standing - Building mounted
Free standing
Slope [ ] 0 – 90 21 Azimuth [ ] 0 – ±90 0
Tracking options 2 –axis , :
Ed – . - [kWh] ;
Em – . - [kWh] ;
Hd – [kWh·m-2] ; Hm – [kWh·m-2]
Total for year Em. 3 kWp,
3550 kWh. -
, - (5.3) :
, - , -
.
, , .
26. PVGIS
, . ,
.
14 http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php
28
– , 16 . 22 .
45 , 15.
90%, 3195 kWh.
7.2 Zhejiang University, ZDNY-80C, 80 W , 3200/80 = 40 .
, 20 20, . :
: 80 W :
:
: 12 V : 6 VMPP : 22 V IMPP
16 : 6,8
: 600 V T : - 0,43 % / C
: - 0,107 V/ C
. , .
,
(5.5) :
. :
: MPP : MPP :
, , 20% ,
.
15 PVGIS 16 , 3530 kWh16 MPP - maximum power point – 17
29
7.2.1 MPP : MPP :
: :
MPP : MPP :
7.3 O ,
PWM , . , .
Danfoss, ULX 3600. MPP. :
DC : o 3600 W o 310 V o 180 – 350 V o 100 V o 600 V
AC : o 235±5% V o 50±5 Hz o 3300 W
K , . 1100€ + ,
.
7.4 , + –
1 m. 6 2,5 mm2. T
IEC , 600/1000 V, 35 ( ).
, 70 C, , :
0,9 .
29A .
30
2,5 mm2. , 240 V,
. .
27. ,
, ,
. 2,5 mm2, o + – , a .
, . 3 m.
7.5
3%. : : : :
:
+
31
.
7.6 27,
, , , .
, SPD, .
, .
.
3200/240=13,33 , 16 .
7.7 , :
5 . 1 ZDNY-80C 40,00 22.000,00 880.000,002 Danfoss ULX 3600 1,00 112.000,00 112.000,003 20 30 mm 6m 8,00 700,00 5.600,004 Draka 3x2,5mm² m 30,00 60,00 1.800,005 Draka 1x2,5mm² m 20,00 20,00 400,006 0 1 2,00 700,00 1.400,007 32 15 mm m 30,00 70,00 2.100,00
1.003.300,00 18% 1.183.894,00
3.11.2011 101,92 1 €, 11.721,00 €, - . ,
- , 10% , 9.933,00 €. ,
- . , RETSCREEN.
18 :
33
( ) Energetski model. , ,
. , ,
21 , : 1. 2. (
20% ) 3. ,
, . ,
, feed-in 23
- , :
29.
, ,
7500 €, 64% , 22000 €, 187% . .
35
8.2 , RETSCREEN . ,
: Tip projekta Grejanje. Tehnologija Solarni greja
vode. Tip mreže Tip analize . Pogledati klimatske uslove za lokaciju.
. , , .
, ( ) Energetski model. ,
:
32.
33, 9,4
, . , 15 , 4000 €, 135% . , .
36
33. ,
37
9.
O , .
( ), .
,
. , .
, , .
10. [1] , , , , 2011 [2] , , , , 2002 [3] Antonio Luque, Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Willey and sons London , 2009 [4] Solar energy international, Photovoltaics: Design and Installation Manual, Cannada 2006 [5] France Lansier, Photovoltaic Engineering Handbook, A.Hillger , 1990 [6] Rogger A. Messenger, Photovoltaic system engineering, CRC Press, 2002 [7] Stuart R. Wenham, Applied photovoltaics, University of California, 2011 [8] Photovoltaic plants, ABB [9] : http://re.jrc.ec.europa.eu/esti/index_en.htm [10] http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_system
![Fotonaponski sustavi [Priručnik]](https://img.pdfslide.net/doc/110x75/584aea4b1a28ab85738c2344/fotonaponski-sustavi-prirucnik.jpg)